Desarrollo de una librería de acoplamiento para la co-simulación de problemas de interacción fluido-estructura

Abstract

En este trabajo se presenta un entorno de co-simulación desarrollado en lenguaje de programación FORTRAN para la simulación, en el dominio del tiempo, de problemas de interacción fluido-estructura. La filosofía de desarrollo del entorno es particionada, es decir, este está compuesto de dos software que se ejecutan de manera independiente y cuya comunicación es coordinada mediante una librería de acoplamiento durante el tiempo real de ejecución de los mismos. Los software que conforman el entono de co-simulación resuelven independientemente en cada paso de cálculo la dinámica del fluido y la dinámica de sólidos rígidos. El flujo del fluido se modela como levemente viscoso y dominado por vorticidad (incompresible e irrotacional en la región exterior a las capas límites y a las estelas vorticosas) y es resuelto numéricamente con el método de red de vórtices (VLM). Para los sólidos se emplea el paradigma de la dinámica de múltiples cuerpos rígidos. Las capacidades del entorno desarrollado se demuestran mediante la simulación de un problema de aeroelasticidad de una sección típica.